一种用于路桥施工的无人机监测方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于施工监测技术领域，尤其涉及一种用于路桥施工的无人机监测方法及系统，所述方法包括：接收临时监测指令；采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域；通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域；实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。本发明专利技术基于锥筒以及车道线的位置确定施工区域以及警示区域，并识别车辆的移动速度，基于车辆的移动速度以及距离判定是否存在风险，当存在风险时，则进行声光警报，以提示车辆进行减速，避免风险的发生。避免风险的发生。避免风险的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种用于路桥施工的无人机监测方法及系统


[0001]本专利技术属于施工监测
，尤其涉及一种用于路桥施工的无人机监测方法及系统。

技术介绍

[0002]路桥是用桥式结构代替路堤的高架道路，在房屋密集、交通繁忙的城市中，可提高车速、节省用地、减少拆迁工程，比高架铁路、地下铁道的造价低，工期短而功能大，且可沿线开发新兴带状城镇，经济效益高。
[0003]在当前的路桥检修维修施工过程中，为了保证道路的正常通行，通常采用临时占用部分道路的方式进行施工，现场通过设置锥筒和限速牌来引导车流，但是上述过程中，通过驾驶员进行主动减速往往难以保证其引导效果，经常出现车辆减速不及时引起的交通事故，不仅影响驾驶者的安全，还影响到施工人员的安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于路桥施工的无人机监测方法，旨在解决通过驾驶员进行主动减速往往难以保证其引导效果，经常出现车辆减速不及时引起的交通事故，不仅影响驾驶者的安全，还影响到施工人员的安全的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种用于路桥施工的无人机监测方法，所述方法包括：接收临时监测指令，所述临时监测指令至少包括道路限速范围以及安全监测等级；采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域；通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域；实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。<br/>[0006]优选的，所述采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域的步骤，具体包括：控制无人机上升至预设高度，在该位置进行道路监控视频的采集，并识别起始位置标定点；对画面进行霍夫变换，将其转化为线条图像，基于线条图像识别其中包含的车道线；对画面进行图像识别，确定画面内的锥筒位置，基于锥筒位置以及车道线的位置划定路桥施工区域以及路桥通行区域。
[0007]优选的，所述通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域的步骤，具体包括：基于预设的时间步长从道路监控视频中提取监控画面，形成监控画面序列，所述
监控画面序列包含时间序列；通过图像识别确定画面中的车辆位置，并通过对比相邻两帧监控画面中车辆的位置计算车辆的通行速度；基于预设的刹车距离公式计算车辆的安全减速距离，基于安全减速距离以及安全监测等级划定风险警示区域。
[0008]优选的，所述实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道的步骤，具体包括：构建二维坐标系，基于各个车辆的实时位置生成车辆移动轨迹曲线；基于车辆移动轨迹曲线采集多个轨迹坐标，基于轨迹坐标生成行驶轨迹函数，根据行驶轨迹函数生成预测坐标；基于预测坐标与风险警示区域之间的相对位置关系判定是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。
[0009]优选的，起始位置标定点与第一个锥筒的位置重合。
[0010]优选的，所述风险警示区域为以起始位置标定点为圆心，以L为半径的圆形区域，，其中，为车辆的实时速度，为车辆的期望速度，a为车辆减速度，K为预警距离系数，为车辆的锥筒阵列的纵向距离，为车辆的锥筒阵列的横向距离。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种用于路桥施工的无人机监测系统，所述系统包括：指令接收模块，用于接收临时监测指令，所述临时监测指令至少包括道路限速范围以及安全监测等级；区域划分模块，用于采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域；风险区域划定模块，用于通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域；风险监测模块，用于实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。
[0012]优选的，所述区域划分模块包括：视频采集单元，用于控制无人机上升至预设高度，在该位置进行道路监控视频的采集，并识别起始位置标定点；画面处理单元，用于对画面进行霍夫变换，将其转化为线条图像，基于线条图像识别其中包含的车道线；锥筒识别单元，用于对画面进行图像识别，确定画面内的锥筒位置，基于锥筒位置以及车道线的位置划定路桥施工区域以及路桥通行区域。
[0013]优选的，所述风险区域划定模块包括：画面提取单元，用于基于预设的时间步长从道路监控视频中提取监控画面，形成监控画面序列，所述监控画面序列包含时间序列；通行速度计算单元，用于通过图像识别确定画面中的车辆位置，并通过对比相邻
两帧监控画面中车辆的位置计算车辆的通行速度；区域划分单元，用于基于预设的刹车距离公式计算车辆的安全减速距离，基于安全减速距离以及安全监测等级划定风险警示区域。
[0014]优选的，所述风险监测模块包括：轨迹生成单元，用于构建二维坐标系，基于各个车辆的实时位置生成车辆移动轨迹曲线；轨迹预测单元，用于基于车辆移动轨迹曲线采集多个轨迹坐标，基于轨迹坐标生成行驶轨迹函数，根据行驶轨迹函数生成预测坐标；风险识别单元，用于基于预测坐标与风险警示区域之间的相对位置关系判定是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。
[0015]本专利技术提供的一种用于路桥施工的无人机监测方法，通过无人机从高空进行图像采集，利用图像识别，识别画面中车辆、锥筒以及车道线的位置，基于锥筒以及车道线的位置确定施工区域以及警示区域，并识别车辆的移动速度，基于车辆的移动速度以及距离判定是否存在风险，当存在风险时，则进行声光警报，以提示车辆进行减速，避免风险的发生。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种用于路桥施工的无人机监测方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域的步骤的流程图；图3为本专利技术实施例提供的通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域的步骤的流程图；图4为本专利技术实施例提供的实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道的步骤的流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种用于路桥施工的无人机监测系统的架构图；图6为本专利技术实施例提供的一种区域划分模块的架构图；图7为本专利技术实施例提供的一种风险区域划定模块的架构图；图8为本专利技术实施例提供的一种风险监测模块的架构图；图9为本专利技术实施例提供的施工监测示意图；图10为本专利技术实施例提供的无人机监测示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]如图1所示，为本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，所述方法包括：接收临时监测指令，所述临时监测指令至少包括道路限速范围以及安全监测等级；采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域；通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域；实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道。2.根据权利要求1所述的用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，所述采集道路监控视频，基于道路监控视频识别路桥施工区域以及路桥通行区域的步骤，具体包括：控制无人机上升至预设高度，在该位置进行道路监控视频的采集，并识别起始位置标定点；对画面进行霍夫变换，将其转化为线条图像，基于线条图像识别其中包含的车道线；对画面进行图像识别，确定画面内的锥筒位置，基于锥筒位置以及车道线的位置划定路桥施工区域以及路桥通行区域。3.根据权利要求2所述的用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，起始位置标定点与第一个锥筒的位置重合。4.根据权利要求3所述的用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，所述风险警示区域为以起始位置标定点为圆心，以L为半径的圆形区域，，其中，为车辆的实时速度，为车辆的期望速度，a为车辆减速度，K为预警距离系数，为车辆的锥筒阵列的纵向距离，为车辆的锥筒阵列的横向距离。5.根据权利要求1所述的用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，所述通过对道路监控视频进行画面提取，计算各个车辆的通行速度，根据安全监测等级和通行速度划定风险警示区域的步骤，具体包括：基于预设的时间步长从道路监控视频中提取监控画面，形成监控画面序列，所述监控画面序列包含时间序列；通过图像识别确定画面中的车辆位置，并通过对比相邻两帧监控画面中车辆的位置计算车辆的通行速度；基于预设的刹车距离公式计算车辆的安全减速距离，基于安全减速距离以及安全监测等级划定风险警示区域。6.根据权利要求1所述的用于路桥施工的无人机监测方法，其特征在于，所述实时跟踪车辆位置，基于车辆的实时位置判定车辆是否存在驾驶风险，在存在驾驶风险时，进行声光警告，引导车辆减速和变道的步骤，具体包括：构建二维坐标系，基于各个车辆的实时位置生成车辆移动轨迹曲线；基于车辆移动轨迹曲线采集多个轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，畅晓婧，张译匀，杜闯，付晓娟，李晓明，赵智胜，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：